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Characterization, evaluation of the colonization process and search for biological control strategies of fungi of the Botryosphaeriaceae family associated with grapevines in Mexico
Caracterización, evaluación del proceso de colonización y búsqueda de estrategias de control biológico de hongos de la familia Botryosphaeriaceae asociados a la vid en México
Edelweiss Airam Rangel Montoya
RUFINA HERNANDEZ MARTINEZ
Acceso Abierto
Atribución
Botryosphaeria dieback, Lasiodiplodia, plant vascular system, fungi colonization, biocontrol agents, plant growth promotion
Muerte regresiva por Botryosphaeria, Lasiodiplodia, sistema vascular vegetal, hongos de la madera de vid, agentes de control biológico, promoción del crecimiento vegetal
Grapevine trunk diseases (GTDs) affect productivity and cause significant economic losses. Botryosphaeria dieback is one of the most destructive GTDs caused by fungi from the Botryosphaeriaceae family. In Mexico, grapevine cultivation is of great importance, being the states of Sonora and Baja California the leading producers of table grapes and wine. Botryosphaeriaceae spp. penetrate the plants mainly through pruning wounds and cause necrotic lesions and wedge-shaped cankers in the vascular system. The mechanisms by which these fungi colonize the plant are poorly studied, and the practices for the management of GTDs are not efficient. This work aimed to contribute to the epidemiological knowledge of Botryosphaeriaceae species in Mexico, their process of colonization in grapevine, and to look for biocontrol alternatives. First, samples of grapevine plants exhibiting Botryosphaeria dieback symptoms were obtained from vineyards of Baja California, Chihuahua, Coahuila, and Sonora. From a total of 47 fungal isolates, using the phylogenetic markers tef1-α and ITS, nine Botryosphaeriaceae species were identified, Lasiodiplodia brasiliensis, L. crassispora, L. exigua, L. gilanensis, Neofusicoccum parvum, N. australe, N. vitifusiforme, Botryosphaeria dothidea, and Diplodia seriata. Lasiodiplodia exigua was the most frequently isolated species in Baja California and Sonora; meanwhile, L. brasiliensis, L. gilanensis, and N. parvum were the most virulent. To study the colonization process of Botryosphaeriaceae, L. brasiliensis MXBCL28 was inoculated in plants of cv. Cabernet Sauvignon. After two months, samples close to the inoculation point were obtained and fixed. Transverse and longitudinal sections 70 µm thick were stained and analyzed using microscopy. In infected grapevines, depletion of starch in ray parenchyma, lack of cellulose, hemicellulose, and lignin in the lesion site, and induction of phenolic compounds and suberin in the vascular cambium, cambium cork, vascular bundles, and pith were observed. The fungus was found colonizing the vascular cambium, vascular bundles, vessel occlusions, and the pith. Finally, bacterial isolates of Bacillus amyloliquefaciens BsMXA3 and BsMXC11 were evaluated for the biocontrol of Lasiodiplodia spp. Both strains produced siderophores, indoleacetic acid, and volatile and non-volatile compounds that inhibited the growth of Lasiodiplodia spp. They also affected the germination of conidia of L. gilanensis. Biocontrol assays ..
Las enfermedades de la madera de la vid (GTDs) afectan la productividad y provocan importantes pérdidas económicas. La muerte regresiva por Botryosphaeria es una de las GTDs más destructivas causada por hongos de la familia Botryosphaeriaceae. En México, el cultivo de la vid es de gran importancia, siendo los estados de Sonora y Baja California los principales productores de uva de mesa y vino, respectivamente. Las Botryosphaeriaceae spp. penetran las plantas principalmente por heridas de poda y provocan lesiones necróticas y cancros en forma de cuña en el sistema vascular. Sin embargo, los mecanismos por los cuales estos hongos colonizan la planta han sido poco estudiados y las prácticas para el manejo de las GTDs no son eficientes. Este estudio tuvo como objetivo contribuir al conocimiento epidemiológico de Botryosphaeriaceae spp. en regiones vitivinícolas de México y estudiar alternativas para su control. Primero, se tomaron muestras de plantas de vid con síntomas de muerte regresiva por Botryosphaeria en los estados de Baja California, Chihuahua, Coahuila y Sonora. En total se obtuvieron 47 aislados fúngicos del tejido sintomático y utilizando los marcadores filogenéticos tef1-α e ITS, se identificaron nueve especies de Botryosphaeriaceae: Lasiodiplodia brasiliensis, Lasiodiplodia crassispora, Lasiodiplodia exigua, Lasiodiplodia gilanensis, Neofusicoccum parvum, Neofusicoccum australe, Neofusicoccum vitifusiforme, Botryosphaeria dothidea, y Diplodia seriata. Lasiodiplodia exigua fue la especie más frecuente aislada en Baja California y Sonora, mientras que L. brasiliensis, L. gilanensis y N. parvum fueron las más virulentas en los ensayos de patogenicidad. Para estudiar el proceso de colonización de L. brasiliensis, se inocularon plantas de cv. Cabernet Sauvignon con L. brasiliensis MXBCL28 mediante una herida mecánica, y se mantuvieron en invernadero por 2 meses. Se realizaron cortes transversales y longitudinales de 70 µm de espesor utilizando un micrótomo manual de muestras del sitio de inoculación fijadas en FAA. Mediante microscopía se observó que las plantas infectadas carecían de almidón en el parénquima radial y de celulosa, hemicelulosa y lignina en el área de la lesión. Se observó la inducción de compuestos fenólicos y suberina en el cambium vascular, el corcho del cambium, los haces vasculares y la médula como respuesta a la infección. El hongo colonizó el cambium vascular, los haces vasculares, las oclusiones y la médula. Finalmente, se ...
CICESE
2021
Tesis de doctorado
Inglés
Rangel Montoya, E.A. 2021. Characterization, evaluation of the colonization process and search for biological control strategies of fungi of the Botryosphaeriaceae family associated with grapevines in Mexico. Doctoral thesis. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 103 pp.
HONGOS
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Vida

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